高一数学课程第1讲-集合及其应用
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高一数学第一章《集合》教案高一数学第一章《集合》教案(通用6篇)作为一名辛苦耕耘的教育工作者,时常要开展教案准备工作,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
那么什么样的教案才是好的呢?以下是店铺收集整理的高一数学第一章《集合》教案,欢迎大家分享。
高一数学第一章《集合》教案篇1教学目标:(1) 知识与技能:了解集合的含义,理解并掌握元素与集合的“属于”关系、集合中元素的三个特性,识记数学中一些常用的的数集及其记法,能选择自然语言、列举法和描述法表示集合。
(2) 过程与方法:从圆、线段的垂直平分线的定义引出“集合”一词,通过探讨一系列的例子形成集合的概念,举例剖析集合中元素的三个特性,探讨元素与集合的关系,比较用自然语言、列举法和描述法表示集合。
(3) 情感态度与价值观:感受集合语言的意义和作用,培养合作交流、勤于思考、积极探讨的精神,发展用严密谨慎的集合语言描述问题的习惯。
教学重难点:(1) 重点:了解集合的含义与表示、集合中元素的特性。
(2) 难点:区别集合与元素的概念及其相应的符号,理解集合与元素的关系,表示具体的集合时,如何从列举法与描述法中做出选择。
教学过程:【问题1】在初中我们已经学习了圆、线段的垂直平分线,大家回忆一下教材中是如何对它们进行定义的?[设计意图]引出“集合”一词。
【问题2】同学们知道什么是集合吗?请大家思考讨论课本第2页的思考题。
[设计意图]探讨并形成集合的含义。
【问题3】请同学们举出认为是集合的例子。
[设计意图]点评学生举出的例子,剖析并强调集合中元素的三大特性:确定性、互异性、无序性。
【问题4】同学们知道用什么来表示一个集合,一个元素吗?集合与元素之间有怎样的关系?[设计意图] 区别表示集合与元素的的符号,介绍集合中一些常用的的数集及其记法。
理解集合与元素的关系。
【问题5】“地球上的四大洋”组成的集合可以表示为{太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋},“方程(x- 1)(x+2)=0的所有实数根”组成的集[设计意图]引出并介绍列举法。
2024年高一数学《集合》完整版课件一、教学内容本节课选自人教版高一数学必修1第一章《集合》部分。
教学内容包括:集合的概念、集合的表示方法、集合间的基本关系、集合的运算。
具体章节为1.1集合的概念,1.2集合的表示方法,1.3集合间的基本关系与运算。
二、教学目标1. 理解集合的概念,掌握集合的表示方法,能够正确运用集合的符号表示集合。
2. 理解集合间的基本关系,掌握集合的运算,能够解决相关的数学问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和抽象概括能力。
三、教学难点与重点难点:集合间的基本关系与运算。
重点:集合的概念、表示方法,集合间的基本关系与运算。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、多媒体设备。
学具:课本、练习本、文具。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,如水果摊上的水果种类,引出集合的概念。
2. 新课导入:(1)讲解集合的概念,让学生理解集合是由一些元素组成的整体。
(2)介绍集合的表示方法,如列举法、描述法等。
(3)讲解集合间的基本关系,如子集、真子集、相等集合等。
(4)介绍集合的运算,如并集、交集、补集等。
3. 例题讲解:(1)给出一个具体的集合,让学生用不同的表示方法表示。
(2)判断给定的集合间关系,如A={1,2,3},B={2,3,4},判断A 与B的关系。
(3)进行集合的运算,如求A与B的并集、交集、补集。
4. 随堂练习:(1)让学生用自己的语言描述集合的概念。
(2)给出几个集合,让学生判断它们之间的关系。
(3)进行集合运算的练习。
六、板书设计1. 集合的概念2. 集合的表示方法3. 集合间的基本关系4. 集合的运算七、作业设计1. 作业题目:(1)用列举法表示集合:A={x|x是小于10的自然数}。
(2)判断集合A与B的关系:A={1,2,3},B={x|x是小于4的自然数}。
(3)求集合A与B的并集、交集、补集。
2. 答案:(1)A={1,2,3,4,5,6,7,8,9}(2)A=B(3)并集:A∪B={1,2,3,4},交集:A∩B={1,2,3},补集:A'={4,5,6,7,8,9}八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过生活中的实例引入集合的概念,让学生更容易理解。
高一数学第一课集合知识点在高中数学的学习过程中,第一课往往是集合论。
集合论是数学的基础,它不仅在高中数学中具有重要的地位,而且在更高层次的数学学科中也起着关键的作用。
本文将介绍高一数学第一课的集合知识点,帮助学生更好地理解和掌握集合的概念和性质。
一、集合的概念首先我们来了解一下集合的概念。
集合是具有某种特定性质的事物的总体。
通常用大写字母A、B、C等表示集合,用小写字母a、b、c等表示集合的元素。
集合中的元素是不可重复的,集合的元素个数称为集合的基数,记作|A|。
集合可以通过列举法和描述法来表示。
列举法是将集合中的元素逐个列举出来,例如集合A={1,2,3,4,5}。
描述法是根据元素的某种特性来描述集合,例如集合B={x | x是偶数,0<x<10},表示集合B是由满足条件的偶数所组成的。
二、集合的运算集合的运算主要包括并、交、差和补四种。
1. 并集:表示两个或多个集合中所有的元素的总体。
用符号∪表示。
例如A∪B表示集合A和集合B的并集,即A∪B={x |x∈A或x∈B}。
2. 交集:表示两个或多个集合中共有的元素的总体。
用符号∩表示。
例如A∩B表示集合A和集合B的交集,即A∩B={x | x∈A 且x∈B}。
3. 差集:表示属于一个集合而不属于另一个集合的元素的总体。
用符号-表示。
例如A-B表示集合A与集合B的差集,即A-B={x | x∈A且x∉B}。
4. 补集:表示在某个给定的全集中,不属于集合的元素的总体。
用符号′或∁表示。
例如A′表示集合A的补集,即A′={x | x∉A}。
三、集合的性质集合有一些基本的性质,我们需要了解和熟练运用。
1. 子集:如果一个集合A的所有元素都是另一个集合B的元素,那么集合A是集合B的子集,记作A⊆B。
例如,集合A={1,2}是集合B={1,2,3}的子集。
2. 空集:不含任何元素的集合称为空集,记作∅。
例如,集合C={}就是一个空集。
3. 全集:包含所有元素的集合称为全集。
高一数学《集合》完整版课件精细化处理后的教学内容:集合的奥秘:探索高中数学中的集合概念与运算教学目标:1. 深刻理解集合的内涵,掌握如何运用列举法和描述法来表征集合。
2. 学会识别和判断集合间复杂的关系,包括子集、真子集和补集。
3. 熟练应用集合的并集、交集和差集运算,并能够解决实际问题。
教学重难点:重点:集合的基本概念、多样化的表示方法、深入的集合关系理解、以及集合的基本运算。
难点:准确判断集合间的关系,以及灵活运用集合运算解决复杂问题。
教学工具与材料准备:教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具:教材、笔记本、绘图工具。
教学流程:1. 导入新课(5分钟)通过一个简单的谜语或故事,如“集合的苹果树”,引入集合的概念。
引导学生回顾初中学过的集合知识,自然过渡到高中新课程。
2. 新课讲解(15分钟)使用互动方式,举例说明集合的定义,让学生参与判断和确认。
展示不同的集合表示方法,并通过实际例子让学生区分开列举法和描述法。
引入集合间的关系,通过图形或具体例子讲解子集、真子集和补集的概念。
讲解集合的基本运算,并通过实际例题展示如何计算并集、交集和差集。
3. 实例分析(10分钟)挑选具有代表性的题目,展示解题思路,让学生跟随解答。
让学生展示自己的解题过程,并互相点评,教师给予指导。
4. 课堂练习(5分钟)发放练习题目,要求学生在限定时间内完成。
选取部分作业进行点评,指出解题的关键点和常见错误。
5. 课堂小结(3分钟)板书设计:黑板上分五个部分板书本节课的主要内容:1. 集合的概念与表示方法2. 集合间的关系判断3. 集合的基本运算示例4. 实例分析与解题技巧5. 课堂小结与作业提示作业设计:1. 判断下列字母组合是否构成集合,并用列举法或描述法表示。
{a, b, c}{x | x 是实数,且 x > 0}2. 判断下列字母组合的关系,并阐述理由。
{1, 2, 3} 是 {1, 2, 3, 4, 5} 的子集还是真子集?{x | x 是实数,且 x > 0} 是 {x | x 是实数} 的子集还是真子集?课后反思与拓展延伸:在课后,教师应反思教学过程中的有效性和学生的参与度。
高一数学第一课知识点总结在高一数学的第一课中,我们学习了一些基础的数学概念和方法。
本文将对这些知识点进行总结,以帮助大家更好地掌握和理解这些内容。
一、集合与集合运算1. 集合的概念:集合是由一些特定对象组成的整体,这些对象称为集合的元素。
用大写字母A、B、C等表示集合。
2. 元素与集合的关系:一个元素属于一个集合,我们用∈表示。
例如,若a是集合A的元素,则表示为a∈A;若b不是集合A的元素,则表示为b∉A。
3. 集合的表示方法:常见的表示方法有列举法、描述法、区间表示法等。
4. 集合的运算:常见的集合运算有并集、交集、补集和差集。
并集用符号∪表示,交集用符号∩表示,补集用符号'表示,差集用符号\表示。
二、函数与方程1. 函数的概念:函数是一种特殊的关系,它将一个集合的每个元素映射到另一个集合中的唯一元素。
函数常用f(x)或y来表示。
2. 函数的性质:函数有定义域、值域和对应关系等性质。
定义域是指函数所有可能输入的集合,值域是指函数所有可能输出的集合。
3. 方程的解与根:方程是等式的一种表示形式,方程的解是能使等式成立的变量的取值。
方程的根是使方程成立的解。
4. 一次函数与二次函数:一次函数是函数的一种特殊形式,表示为y=kx+b,其中k和b为常数。
二次函数是一次函数的平方,表示为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,且a≠0。
三、数列与数列求和1. 数列的概念:数列是按照一定顺序排列的一组数,其中每个数称为数列的项。
2. 等差数列:等差数列是一个数列,其中相邻两项之间的差为常数d。
通项公式为an=a1+(n-1)d,其中an表示第n项,a1表示第一项,d为公差。
3. 等比数列:等比数列是一个数列,其中相邻两项之间的比为常数q。
通项公式为an=a1*q^(n-1),其中an表示第n项,a1表示第一项,q为公比。
4. 数列求和:求等差数列或等比数列的前n项和可用求和公式。
等差数列的前n项和公式为Sn=(a1+an)*n/2,等比数列的前n项和公式为Sn=a1*(q^n-1)/(q-1)。
第一讲 集合及其应用一、知识梳理1.元素与集合:把一些能够确定的不同的对象看作一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集).构成集合的每个对象叫做这个集合的元素.常用数集的符号:自然数集N ,正整数集+N 或*N ,整数集Z ,有理数集Q ,实数集R .不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.注:集合中元素的三个特性:元素的确定性、元素的互异性、元素的无序性.2.集合与元素的关系:如果a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A ,记作a ∈A ;如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于集合A ,记作a∉A .3.集合表示法:列举法:将元素一一列出并用花括号括起来表示集合. 描述法:用集合所含元素的特征性质描述集合.{})(x p I x ∈表示集合A 是由集合I 中具有性质)(x p 的所有元素构成的.Venn 图:4.集合间的基本关系:子集:如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 中的元素,我们称集合A 为集合B 的子集,记作A ⊆B ,读作A 包含于B .空集是任何一个集合的子集.真子集:如果集合A ⊆B ,但存在元素x ∈B ,且x ∉A ,我们称集合A 为集合B 的真子集,记作A B .集合的相等:如果构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.集合A 与集合B 是相等的,记作A =B .规定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集. 5.集合的运算:交集:由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为集合A 与B 的交集,记作:A ∩B ,读作:A 交B .并集:由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作:A ∪B ,读作:A 并B .补集:对于一个集合A ,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合,叫做集合A 在全集U 中的补集,记作:∁U A ,读作:A 在U 中的补集.二、方法归纳1.解答集合问题,首先要正确理解集合有关概念,特别是集合中元素的三个特征;对于用描述法给出的集合{})(x p x ,要紧紧抓住竖线前面的代表元素x 以及它所具有的性质)(x p ;在读懂集合的基础上尽可能化简集合,化难为易,化隐为显是常用技巧;要重视发挥图示法的作用,通过数形结合直观地解决问题.2.注意空集∅的特殊性,在解题中,若未能指明集合非空时,要考虑到空集的可能性,如A ⊆B ,则有A =∅或A ≠∅两种可能,此时应分类讨论.3.数集的运算往往用数轴法.4.用Card (A )表示有限集A 的元素个数,则由A ⊆B ,可得Card (A )≤Card (B );由A =B ,可得Card (A )=Card (B );Card (∅)=0.5.n 个元素的集合所有子集个数为n 2,所有真子集个数为n 2-1.三、典型例题精讲【例1】若集合}4,,2,1{x A =,}1,{2x B =,A ∩B ={1,4},则满足条件的实数x 的值为 ( )A.4B.2或-2C.-2D.2解析:根据}1,{2x B =,得42=x ,2±=x ,但}4,,2,1{x A =,由元素的互异性2≠x .∴2x =-. 答案:C技巧提示:牵涉到集合中的元素,必须考虑集合中元素具有确定性、互异性、无序性. 又例:若3∉{1,a ,2a },求实数a 的范围. 答案:a ≠0,±1,3,±3 【例2】已知{}1+==x y y M,{}1),(22=+=y x y x N ,则集合N M 中元素的个数是 ( )A.0B.1C.2D.多个错解分析:根据M 为直线1+=x y 上的点集,N 为单位圆122=+y x 上的点集,∴N M 中元素的个数是2,选C.解析:根据{}1+==x y y M,得R M =,为数集,{}1),(22=+=y x y x N 为单位圆122=+y x 上的点集,∴=N M ∅. 答案:A技巧提示:用描述法给出的集合一定要先看代表元素,再看代表元素满足的条件.交集是由两个集合的公共元素组成的集合.又例:设集合{}1),(2-==x y y x A ,{}1),(22=+=y x y x B ,则B A 的子集的个数是( )A.0B.2C.4D.8解析:显然B A ,都是坐标平面内的点集,抛物线12-=x y 与圆122=+y x 有三个交点,即集合B A 有3个元素,∴B A 有8个子集. 答案:D【例3】若C B A ,,为三个集合,A ∪B =B ∩C ,则一定有 ( )A.A ⊆CB.C ⊆AC.A ≠CD.A =∅解析:∵A ⊆(A ∪B ),(B ∩C )⊆ C ,又∵A ∪B =B ∩C ,∴A ⊆C ,故选A. 答案:A技巧提示:理解集合的运算性质是解答本题的关键.A ⊆(A ∪B ),(B ∩C )⊆C 就是交运算和并运算的重要性质.本题也可利用Venn 图直接得出结论.又例:已知全集U =R ,则正确表示集合M {}1,0,1=-和N ={}20x x x +=关系的韦恩(Venn )图是( )解析:∵N ={}0,1-, M ={}1,0,1=-,∴N M ⊆U .答案:B.【例4】设集合A ={x |x 2+ax -12=0},B ={x |x 2+bx +c =0},且A ≠B ,A ∪B ={-3,4},A ∩B ={-3},求a 、b 、c 的值.解析:∵A ∩B ={-3},∴-3∈A 且-3∈B ,将-3代入方程:x 2+ax -12=0中,得a =-1,从而A ={-3,4}. 将-3代入方程x 2+bx +c =0,得3b -c =9. ∵A ∪B ={-3,4},∴A ∪B =A ,∴B ⊆A .∵A ≠B ,∴B A ,∴B ={-3}.∴方程x 2+bx +c =0的判别式△=b 2-4c =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧3b -c =9 ①b 2-4c =0 ②由①得c =3b -9,代入②整理得:(b -6)2=0,∴b =6,c =9. 故a =-1,b =6,c =9.技巧提示:由于集合中的元素是以方程的解的形式给出的,因此要从集合中元素的特性和交、并集的含义进行思考.【例5】设集合A 、B 是非空集合,定义A ×B ={x |x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B },已知A ={x |y =2x -x 2}, B ={y |y =2x 2},则A ×B 等于( )A.(2,+∞)B.[0,1]∪[2,+∞)C.[0,1)∪(2,+∞)D.[0,1]∪(2,+∞) 解析:A ={x |y =2x -x 2}={x |0≤x ≤2},B ={y |y =2x 2}={y |y ≥0},∴A ∪B =[0,+∞),A ∩B =[0,2] ,因此A ×B =(2,+∞),故选A. 答案:A【例6】已知全集U =R ,集合A ={x |log 2(3-x )≤2},集合B ={x |5x +2≥1}.(1)求A 、B ; (2)求(∁U A )∩B .解析:(1)由已知得:log 2(3-x )≤log 24,∴⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≤43-x >0,解得-1≤x <3,∴A ={x |-1≤x <3}.由5x +2≥1,得(x +2)(x -3)≤0,且x +2≠0,解得-2<x ≤3. ∴B ={x |-2<x ≤3}.(2)由(1)可得∁U A ={x |x <-1或x ≥3},故(∁U A )∩B ={x |-2<x <-1或x =3}. 技巧提示:本题考查简单的分式不等式和对数不等式求解.又例: 已知全集U =R ,集合A ={y |-2≤y ≤2},集合B ={y |y =2x },那么集合A ∩(∁U B )等于 ( )A.{y |-2≤y ≤0}B.{y |0≤y ≤2}C.{y |y ≥-2}D.{y |y ≤0}解析:由题意易得:B =(0,+∞),∁R B =(-∞,0],所以A ∩∁R B ={y |-2≤y ≤0}. 答案:A【例7】已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |(x -a )(x -3a )<0}.(1)若A ⊆B ,求a 的取值范围; (2)若A ∩B =∅,求a 的取值范围;(3)若A ∩B ={x |3<x <4},求a 的值或取值范围. 解析:∵A ={x |x 2-6x +8<0},∴A ={x |2<x <4}.(1)当a =0时,B =∅,不合题意.当a >0时,B ={x |a <x <3a },应满足⎩⎨⎧ a ≤23a ≥4即43≤a ≤2,当a <0时,B ={x |3a <x <a },应满足⎩⎨⎧3a ≤2a ≥4即a ∈∅.∴当A ⊆B 时,43≤a ≤2.(2)要满足A ∩B =∅,当a >0时,B ={x |a <x <3a },∴a ≥4或3a ≤2,∴0<a ≤23或a ≥4;当a <0时,B ={x |3a <x <a },a ≤2或a ≥43,∴a <0时成立,当a =0时,B =∅,A ∩B =∅也成立. 综上所述,a ≤23或a ≥4时,A ∩B =∅.(3)要满足A ∩B ={x |3<x <4},显然a >0且a =3时成立,∵此时B ={x |3<x <9},而A ∩B ={x |3<x <4}, 故所求a 的值为3.技巧提示:(1)本题为集合在一定约束条件下求参数的问题,涉及集合的运算,其转化途径常通过两个方面:一是分析、简化每个集合;二是利用两集合元素的性质.(2)本题体现了分类讨论的思想,分类的关键点在于比较出a 与3a 的大小,进而将集合B表示出来.又例:已知集合A ={x |mx 2-2x +3=0,m ∈R }. (1)若A 是空集,求m 的取值范围; (2)若A 中只有一个元素,求m 的值; (3)若A 中含有两个元素,求m 的取值范围.解析:集合A 是方程mx 2-2x +3=0在实数范围内的解集.(1)∵A 是空集,∴方程mx 2-2x +3=0无解.∴△=4-12m <0,即m >13.(2)∵A 中只有一个元素,∴方程mx 2-2x +3=0只有一解.若m =0,方程为-2x +3=0,只有一个解x =32;若m ≠0,则△=0,即4-12m =0,m =13.∴m =0或m =13.(3)∵A 中含有两个元素,∴方程mx 2-2x +3=0有两解,满足⎩⎪⎨⎪⎧m ≠0△>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≠04-12m >0,∴m <13且m ≠0.四、课后训练1.已知集合P ={x |x 2=1},Q ={x |mx =1},若Q ⊆P ,则实数m 的数值为( )A.1B.-1C.1或-1D.0,1或-12.已知U ={2,3,4,5,6,7},M ={3,4,5,7},N ={2,4,5,6},则 ( )A.M ∩N ={4,6}B.M ∪N =UC.(∁U N )∪M =UD.(∁U M )∩N =N3.设I 为全集,S 1,S 2,S 3是I 的三个非空子集,且S 1∪S 2∪S 3=I ,则下面论断正确的是A.∁I S 1∩(S 2∪S 3)=∅B.S 1⊆( ∁I S 2∩∁I S 3)C.∁I S 1∩∁I S 2∩∁I S 3=∅D.S 1⊆( ∁I S 2∪∁I S 3)4.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A∩B ={3},则实数a =_____5.已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )中有n 个元素.若A ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为A.mnB.m +nC.n -mD.m -n6.设集合A ={x |-12<x <2},B ={x |x 2≤1},则A ∪B = ( )A.{x |-1≤x <2}B.{x |-12<x ≤1}C.{x |x <2}D.{x |1≤x <2}7.设全集为U ,且2011∈U ,与2011∉(A ∪B )意义相同的是 ( )A.2011∈A ∪BB.2011∉A 或2011∉BC.2011∈(∁U A )∩(∁U B )D.2011∈(∁U A )∪(∁U B )8.设P 和Q 是两个集合,又集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },如果P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},那么P -Q 等于 ( )A.{x |0<x <1{B.{x |0<x ≤1}C.{x |1≤x ≤2}D.{x |2≤x <3}五、参考答案1.答案:D解析:当m =0时,Q =∅⊆P ;当m ≠0时,由Q ⊆P 知,x =1m =1或x =1m=-1,得m =1或m =-1.2.答案:B解析:由题意得M∩N={4,5},M∪N={2,3,4,5,6,7}=U,(∁U N)∪M={3,4,5,7}≠U,(∁U M)∩N={2,6}≠N,综上所述,选B.3.答案:C4.a=15.答案:D解析:依题意,结合韦恩图分析可知,集合A∩B的元素个数是m-n,选D.6.答案:A解析:B={x|-1≤x≤1},A∪B={x|-1≤x<2}.7.答案:C解析:2011∉(A∪B),即2011∉A且2011∉B,故选C.8.答案:B解析:P={x|log2x<1}=(0,2),Q={x||x-2|<1}=(1,3),则P-Q=(0,1].。